TRIZ 理論：打開創新之門的金鑰匙(之四)

文/孫永偉

TRIZ 理論：打開創新之門的金鑰匙(之四)

文/孫永偉

前面我們介紹了如何定義問題，以及初期如何進行標桿和功能導向搜索。在這一期中，我們繼續介紹理想最終解。(為便于理解，我們把本刊2010年第11期第43頁解決問題流程圖在這里重新繪出，在以后的續篇中將不再繪出此圖——編者)

1.3 理想最終解(IFR，Ideal Final Result)

我們在談理想最終解之前，先談一個理想度(Ideality)概念。阿奇舒勒通過研究技術發展的趨勢發現，一個系統的進化總是沿著理想化的方向發展，但這個理想化的程度在最開始的時候卻沒法量化。于是，就提出了理想度(Ideality)的概念。理想度定義為:

理想度=系統所有有利因素之和/ (系統成本之和+所有有害因素之和)

Ideality=∑Benefits/(∑Cost + ∑Harmful Factors)

孫永偉

理想度是衡量一個技術或者產品競爭力的重要指標。我們這里可以拿轎車來做個比喻。Benefits是指產品能夠帶來的好處，也就是客戶愿意出錢去購買的部分，或者說是客戶的需求，如車的載重量、速度、安全性和舒適度等。Cost是指需要付出的成本之和，按照形式可以分為材料成本和人工成本，按照投入時期的不同可以分為CAPEX (Capital expenditure)和OPEX(Operating Expense)。CAPEX一般是指基礎建設成本，OPEX是指運營維護成本。對于車來說，CAPEX就是裸車所花的費用，OPEX指轎車日常支出的成本，如保險費、洗車費、油費、過路費、停車費、罰款以及其他維護費用。Harmful factors指有害的因素，如次品等等。對于車來說，由它造成的交通事故、環境污染、噪聲等等都屬于有害因素。

通過這個定義，我們可以很明顯地看到提高理想度的方法：

(1) 提高產品的性能，也就是提高產品的有益因素。除了主要性能以外，還要考慮其他的一些因素來迎合客戶的需求，如美觀 、與環境及人體的協調等。當主要性能相差無幾的時候，非主要性能可能會起到關鍵的作用。例如，MP3市場已經做得非常成熟以至于有些泛濫，各廠商的MP3的主要性能也差不多，但蘋果開發出的IPOD由于更多地考慮了美觀、方便用戶操作以及與人體的結合，從而使它在眾多MP3中脫穎而出，成為眾多消費者青睞的產品，其售價也比其他公司要高，當然利潤也相當可觀。

(2)降低成本。如果不能提高產品的性能，就要降低產品的成本，特別是對于一些成熟的日用品，比如普通衛生紙、白熾燈泡等等。對于這些產品，想要提高它們的性能基本上是不可能的，而且客戶也并不會在意生產廠家所提高的那么一點點性能。這時，降低成本就相當重要，成本越低則理想度越高。

(3)降低有害因素。產品目前的問題就是改進的機會，如果解決了有害因素，將會使本公司的產品優于其他公司的產品，從而獨樹一幟。一個簡單的例子，人們已經習慣了84消毒液難聞的味道，甚至認為它不可能沒有刺鼻的氣味。但也有人從中發現了機遇，于是就出現了有香味，或者無味的84消毒液。

(4)在增加有限成本的條件下，使性能大幅增強。比如節能燈(又稱熒光燈或日光燈)和白熾燈，節能燈價格為白熾燈的5倍左右，但節能燈的壽命卻是白熾燈壽命的5～10倍，同時消耗的能量卻只相當于白熾燈的1/5。因此節能燈具有更高的理想度，市場反饋也說明了這一趨勢。

此外，應注意簡化系統，去掉系統中多余的功能，特別是系統中成本很高，但作用不大的功能，以及利用新的原理，顯著提高系統的性能。

為了清楚地說明理想度的概念，這里舉一個大家耳熟能詳的例子。生產香皂的企業遇到了一個技術問題：有的香皂盒里沒有裝上香皂就進入下一個工序，而后面的工序也沒有對盒中是否有香皂進行檢測，結果直接將其打包運走。最終的結果是買到空盒的消費者肯定會不高興，有可能引起麻煩。但如何探測香皂盒里是否有香皂呢？一家大企業聘請了專家，花了大量的經費，最終研制成功了一套復雜的系統，這套系統利用X射線透視技術，并結合計算機圖像處理識別出香皂盒里面是否有香皂，如果香皂盒里面沒有香皂，則啟動機械手將空盒推出生產線。作為一個行業問題，另外一個小公司也遇到了同樣的問題，但這個公司卻沒那么大的財力研發復雜的監測設備，他們在市場上買了一個功率比較大的風扇，將這個風扇放在生產線的一邊，當香皂盒經過的時候，風扇就可以把空盒子吹跑，而那些吹不動的盒子就自然進入下一道工序。相對于X射線成像系統，風扇的解決方案要簡單得多，當然成本也會低很多。這兩個系統都實現了將空香皂盒(次品)從生產線上去除的功能，但風扇的解決方案成本更低，因而具有更高的理想度。

在利用TRIZ解決問題的時候，往往會想出不止一種可能的解決方案。當有不同的技術路線或者解決方案的時候，理想度是我們選擇正確路線的標準。

當理想度趨于無窮大時，我們稱之為理想最終解。事實上，理想最終解已經超出了僅僅作為一個公式的范疇，它更是一個解決問題的理想方案。它不受制于目前的資源及其他現實條件的限制。它出現在項目之初，可以讓我們展開豐富的想像，幻想我們未來的解決方案會是什么樣子的。一個定義得比較好的理想最終解可以幫助我們克服思維惰性，猶如照亮我們前進道路的燈塔。

一個理想化的系統應該是沒有體積、沒有重量、不需要人工、不需要維護，也不需要成本的，但它卻完成了我們需要的功能，而不會帶來任何壞的因素。換句話說就是“什么也沒有”，但實現了所需要的功能。當然，這只是一種概念，就像數學中的“極限”一樣。

理想最終解具有以下幾個特點：

(1)解決了原來系統中存在的問題；

(2)繼承了原來系統中的優點；

(3)在對系統最小改變的前提下，開發出新的優點；

(4)沒有使系統增加成本(簡化或者采用系統中已有的資源)；

(5)沒有使原來的系統變得更加復雜；

(6) 沒有帶來新的問題。

一個可能的理想最終解就是讓問題(或者部件)自己解決，而不需要借助于外力。例如將一種“聰明”的草植成草坪，它長到一定高度后會自動停止生長，而不需要借助人工等外力；另外一個例子是可以自清潔的爐子。還有一個方法是變害為利，即將以前對系統有害的部件，變為對系統有利的部件。比如，夏天的空調容易出現冷凝水，這些水排到室內會弄臟地面，排到室外則可能會妨礙鄰居，如果將這些冷凝水加以利用，用來冷卻室外機，就可以變害為利，既消除了系統的有害因素，又能節省能源。

理想化是工程系統進化的方向，理想最終解是一個解決問題的理想方案，它指引著我們前進的方向。

最后，我們以美國在20世紀60年代初開始阿波羅計劃的時候的一句名言來結束我們本期的文章：“We will put a man on the moon and bring him back before the end of this decade.”即“我們將在未來的十年內，將一個人送上月球并重新回到地球。”這句話一直指引著美國科學家在后來十年中踐行阿波羅計劃，直到取得成功。我們搞科研、搞創新，包括做任何事情，都應該是如此。

責編/李玉戌